МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТА ПОРТЕВЕНА – ЛЕ ШАТЕЛЬЕ: ЭКСПЕРИМЕНТЫ И МАКРОФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

Сведения об авторах
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация

Аннотация

Открытый в первой половине XIX в. Ф. Саваром и А. Массоном (и заново «переоткры- тый» в начале XX в. А. Портевеном и Ф. Ле Шателье) эффект прерывистой пластичности до настоящего времени остается предметом интенсивных экспериментальных и теоретических исследований. В значительной мере интерес к данной проблеме обусловлен практической значимостью: известно, что прерывистая пластичность (эффект Портевена – Ле Шателье (ЭПЛШ)), особенно – на заключительных стадиях обработки металлов и сплавов пластиче- ским деформированием, – приводит к снижению вязкости, значительному возрастанию ше- роховатости поверхности изделий. Последнее, в свою очередь, снижает статическую и уста- лостную прочность, коррозионную стойкость, ухудшает аэродинамические характеристики, износостойкость. Кроме того, с развитием экспериментальной техники и теоретических ме- тодов вскрываются все новые механизмы, обусловливающие прерывистую пластичность, изучение и описание которых представляет собой огромную по широте и глубине область для фундаментальных исследований механиков, физиков, металловедов. Предлагаемая статья содержит две основные части. В первой из них приведен обзор результатов многочисленных экспериментальных исследований поведения сплавов в ин- тервалах температур и скоростей деформаций, характерных для проявления ЭПЛШ. Рас- смотрены особенности и основные механизмы реализации эффекта для различных спла- вов. Вторая часть статьи содержит описание феноменологических конститутивных моде- лей, базирующихся, главным образом, на экспериментальных исследованиях поведения макрообразцов (как правило, на одноосное нагружение). В ряде из указанных моделей для формулировки использовались соображения физического характера. В заключении приве- дена краткая справка об обзорных работах. Анализ конститутивных моделей, основанных на рассмотрении физических механизмов и их носителей (дислокаций, примесных ато- мов), содержится в готовящемся авторами отдельном обзоре.

Ключевые слова

обзордеформационное старениепримесные атомыпрерывистая пластичностьотрицательная чувствительность к скорости деформацииэффект Портевена – Ле Шательекритическая деформацияэкспериментальные результатымакрофеноменологические конститутивные модели.

Литература

  1. 1.Белл Дж.Ф. Экспериментальные основы механики деформируемых твердых тел. Ч.1. Малые деформации. – М.: Наука. Гл. ред. физ.- мат. лит., 1984. – 600 с. Scholar
  2. 2.Григорьев Е.Г. и др. Физическое материаловедение. Т.4. Физические основы прочности. Радиационная физика твердого тела. Компьютерное моделирование / Григорьев Е.Г., Перлович Ю.А., Соловьев Г.И., Удовский А.Л., Якушин В.Л. Под общей ред. Б.А. Калина. – М.: МИФИ, 2008. – 696 с. Scholar
  3. 3.Поздеев А.А., Трусов П.В., Няшин Ю.И. Большие упругопластические деформации: теория, алгоритмы, прило- жения. – М.: Наука, 1986. – 232 с. Scholar
  4. 4.Трусов П.В., Чечулина Е.А. Прерывистая текучесть: физические механизмы, экспериментальные данные, макро- феноменологические модели // Вестник ПНИПУ. Механика. – 2014. – № 3. – С. 186–232. DOI: 10.15593/perm.mech/2014.3.10 Scholar
  5. 5.Трусов П.В., Чечулина Е.А. Прерывистая текучесть: модели, основанные на физических теориях пластичности // Вестник ПНИПУ. Механика. – 2017. – № 1. – С. 134–163. DOI: 10.15593/perm.mech/2017.1.09 Scholar
  6. 6.Фридель Ж. Дислокации. – М.: Мир, 1967. – 644 с. Scholar
  7. 7.Ait-Amokhtar H., Boudrahem S., Fressengeas C. Spatio- temporal aspects of jerky flow in Al–Mg alloys, in relation with the Mg content // Scripta Materialia. – 2006. – Vol. 54. – P. 2113– 2118. DOI: 10.1016/j.scriptamat.2006.03.006 Scholar
  8. 8.Ait-Amokhtar H., Fressengeas C. Crossover from con- tinuous to discontinuous propagation in the Portevin – Le Chatelier effect // Acta Materialia. – 2010. – Vol. 58. – P. 1342–1349. DOI: 10.1016/j.actamat.2009.10.038 Scholar
  9. 9.Ait-Amokhtar H., Fressengeas C., Bouabdallah K. On the effects of the Mg content on the critical strain for the jerky flow of Al–Mg alloys // Materials Science & Engineering A. – 2015. – Vol. 631. – P. 209–213. DOI: 10.1016/j.msea.2015.02.055 Scholar
  10. 10.de Almeida L.H., Le May I., Emygdio P.R.O. Mechanis- tic modeling of dynamic strain aging in austenitic stainless steels // Materials Characterization. – 1998. – Vol. 41, is. 4. – P. 137–150. DOI: 10.1016/S1044-5803(98)00031-X Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (№ 5, 2023)
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
04.12.2023
В выпуске
04.12.2023
Выпуск
№ 5 (2023)
Поделиться